Przekładnia kierownicza w samochodzie. Układ kierowniczy, przekładnia ślimakowa i zębatka i zębnik Składa się z przekładni kierowniczej

Mechanizm kierowniczy składa się z koła kierownicy, wału zamkniętego w kolumnie kierownicy oraz przekładni kierowniczej powiązanej z przekładnią kierowniczą. Mechanizm kierowniczy pozwala zmniejszyć siłę wywieraną przez kierowcę na kierownicę, aby pokonać opór, który pojawia się podczas skręcania kierownic maszyny z powodu tarcia między oponami a drogą, a także deformacji gleby podczas jazdy po nieutwardzonej nawierzchni drogi.

Przekładnia kierownicza jest przekładnią mechaniczną (na przykład przekładnią) zainstalowaną w obudowie (skrzyni korbowej) i mającą przełożenie 15-30. Przekładnia kierownicza zmniejsza siłę przykładaną przez kierowcę do kierownicy połączonej wałem do skrzynia biegów przez tyle razy. Im większe przełożenie przekładni kierowniczej, tym łatwiej jest kierowcy skręcać kołami kierowanymi. Jednak wraz ze wzrostem przełożenia przekładni kierowniczej do skręcania pod pewnym kątem sterowanego koła połączonego poprzez części napędowe z wałem wyjściowym skrzyni biegów, kierowca musi skręcić kierownicą pod większym kątem niż przy małe przełożenie. Gdy pojazd porusza się z dużą prędkością, trudniej jest wykonać ostry zakręt pod dużym kątem, ponieważ kierowca nie ma czasu na skręcenie kierownicą.

Przełożenie przekładni kierowniczej:

W górę = (ap / ac) = (szt / pp)
gdzie ar i ac są odpowiednio kątami obrotu kierownicy i wału wyjściowego skrzyni biegów; Рр, Рс - wysiłek przykładany przez kierowcę do kierownicy i wysiłek na łączu wyjściowym mechanizmu kierowniczego (dwójnóg).

Tak więc, aby obrócić dwójnóg o 25 ° przy przełożeniu przekładni kierowniczej równym 30, kierownica musi być skręcona o 750 °, a przy Up = 15 - o 375°. Z wysiłkiem na kierownicy 200 N i przełożeniem Up = 30, kierowca wytwarza siłę 6 kN na łączu wyjściowym skrzyni biegów, a przy Up = 15 jest to 2 razy mniej. Wskazane jest posiadanie zmiennego przełożenia przekładni kierowniczej.

Przy małych kątach obrotu kierownicy (nie więcej niż 120 °) preferowane jest duże przełożenie, które zapewnia łatwe i precyzyjne sterowanie pojazdem podczas jazdy z dużą prędkością. Przy małych prędkościach małe przełożenie pozwala, przy małych kątach skrętu kierownicy, uzyskać znaczne kąty skrętu, co zapewnia dużą zwrotność pojazdu.

Wybierając przełożenie przekładni kierowniczej zakłada się, że koła kierowane powinny obracać się z pozycji neutralnej do kąta maksymalnego (35 ... 45 °) w nie więcej niż 2,5 obrocie kierownicy.

Mechanizmy sterujące mogą być kilku typów. Najczęstsze z nich to „wałek z trzema krawędziami”, „przekładnia ślimakowa” i „koło zębate z nakrętką z nakrętką”. Koło zębate w mechanizmie kierowniczym jest wykonane w formie sektora.

Przekładnia kierownicza zamienia ruch obrotowy kierownicy na ruch kątowy ramienia kierowniczego zamontowanego na wale zdawczym przekładni kierowniczej. Podczas jazdy w pełni obciążonym pojazdem przekładnia kierownicza z reguły powinna wywierać siłę na obręcz kierownicy nie większą niż 150 N.

Kąt skrętu (luz) dla samochodów ciężarowych zwykle nie powinien przekraczać 25° (co odpowiada długości prysznica 120 mm mierzonej na obrzeżu kierownicy), gdy ciężarówka porusza się po linii prostej. W przypadku innych typów pojazdów luz kierownicy jest inny. Luz występuje z powodu zużycia części układu kierowniczego oraz niewspółosiowości mechanizmu kierowniczego i napędu. Aby zmniejszyć straty tarcia i chronić części przekładni kierowniczej przed korozją, do skrzyni korbowej, zamontowanej na ramie maszyny, wlewa się specjalny olej przekładniowy.

Podczas prowadzenia pojazdu konieczne jest wyregulowanie mechanizmu kierowniczego. Urządzenia do regulacji przekładni kierowniczej są zaprojektowane tak, aby po pierwsze wyeliminować luz osiowy wału kierownicy lub elementu napędowego skrzyni biegów, a po drugie luz pomiędzy elementem napędowym i napędzanym.

Rozważ konstrukcję mechanizmu sterującego „globoidalny wałek z trzema grzbietami”.

Ryż. Mechanizm sterowania typu „globoidalny wał ślimakowo-trójkadłubowy”:
1 - obudowa przekładni kierowniczej; 2 - głowica wału wahacza; 3 - walec z trzema grzbietami; 4 - podkładki; 5 - robak; 6 - wał kierowniczy; 7 - oś; 8 - łożysko wału dwójnogu; 9 - podkładka zabezpieczająca; 10 - nakrętka kołpakowa; 11 - śruba regulacyjna; 12 - dwójnóg; 13 - dławnica; 14 - dwójnóg sterujący; 15 - nakrętka; 16 - tuleja z brązu; h - regulowana głębokość sprzęgania rolki ze ślimakiem

Ślimak globoidalny 5 jest zamontowany w skrzyni korbowej 1 przekładni kierowniczej na dwóch łożyskach stożkowych, które dobrze przejmują siły osiowe wynikające z interakcji ślimaka z rolką trójrzędową 3. Ślimak dociskany do wielowypustów na końcu wał kierowniczy 6 zapewnia, o ograniczonej długości, dobre sprzęgnięcie grzbietów rolek z cięciem ślimakowym. Ze względu na fakt, że działanie obciążenia jest rozłożone na kilka grzbietów w wyniku ich kontaktu ze ślimakiem, a także zastąpienie tarcia ślizgowego w połączeniu ze znacznie mniejszym tarciem tocznym, wysoka odporność mechanizmu na zużycie i osiąga się wystarczająco wysoką wydajność.

Oś rolki zamocowana jest w głowicy 2 wału 12 ramienia sterującego 14, a sama rolka jest osadzona na łożyskach igiełkowych, które zmniejszają straty podczas przewijania rolki względem osi 7. Łożyska układu kierowniczego wał ramienia to z jednej strony łożysko wałeczkowe, a z drugiej brązowa tuleja 76. Dwójnóg jest połączony z wałem za pomocą małych wypustów i zabezpieczony podkładką i nakrętką 15. Zastosowano uszczelkę olejową 13 do uszczelnienia wału dwójnogu.

Sprzęgnięcie ślimaka z grzbietami odbywa się w taki sposób, aby w położeniu odpowiadającym ruchowi maszyny w linii prostej praktycznie nie było luzu kierownicy, a kąt obrotu koła kierownica wzrasta, wzrasta.

Regulacja dokręcenia łożysk wału kierowniczego odbywa się poprzez zmianę liczby uszczelek montowanych pod pokrywą skrzyni korbowej, której płaszczyzna opiera się o czoło skrajnego łożyska wałeczkowego stożkowego. Regulacja sprzężenia ślimaka z rolką odbywa się poprzez przesunięcie wału wahacza w kierunku osiowym za pomocą śruby regulacyjnej 11. Śruba ta jest montowana w bocznej pokrywie skrzyni korbowej, zamkniętej od zewnątrz nakrętką kołpakową 10 i zamocowane podkładką zabezpieczającą 9.

W pojazdach o dużej ładowności stosuje się mechanizmy kierownicze typu „sektor ślimakowy (przekładnia)” lub „śruba-kulka-nakrętka-końcówka zębatka”, które mają dużą powierzchnię styku elementów, a w rezultacie , niskie ciśnienie między powierzchniami par roboczych skrzyni biegów.

W niektórych samochodach stosowana jest przekładnia kierownicza typu „worm-side sektor”, najprostsza w konstrukcji. Sektor boczny 3 jest sprzężony ze ślimakiem 2 w postaci części koła zębatego ze spiralnymi zębami. Sektor boczny jest wykonany jako całość z wałem dwójnogu 1. Dwójnóg znajduje się na wale osadzonym na łożyskach igiełkowych.

Luka w zaangażowaniu robaka i sektora nie jest stała. Najmniejszy prześwit odpowiada środkowej pozycji kierownicy. Zazębienie w zazębieniu reguluje się poprzez zmianę grubości podkładki znajdującej się pomiędzy boczną powierzchnią sektora a pokrywą obudowy przekładni kierowniczej.

Konstrukcję mechanizmu kierowniczego „śruba-kulka-nakrętka-sektor” pokazano na rysunku. Wałek kierownicy połączony jest napędem kardana ze śrubą 4 współdziałającą z nakrętką kulkową 5 zamocowaną śrubą blokującą 15 w zębatce tłoka 3. Gwint śruby i nakrętki wykonany jest w postaci półkolistych rowków wypełnionych kulkami 7 krąży wzdłuż gwintu, gdy śruba się obraca. Skrajne gwinty nakrętki są połączone rowkiem 6 z zewnętrzną rurką, która krąży wokół kulek. Tarcie toczne tych kulek o gwint podczas obrotu ślimaka jest znikome, co prowadzi do wysokiej sprawności takiego mechanizmu.

Ryż. Przekładnia kierownicza z sektorem ślimakowym:
1 - dwójnóg; 2 - robak; 3 - sektor boczny

Ryż. Typ przekładni kierowniczej "śruba-kulka-nakrętka-sektor-szyna":
1 - pokrywa cylindra; 2 - skrzynia korbowa; 3 - stojak tłokowy; 4 - śruba; 5 - nakrętka kulkowa; 6 - rynna; 7 - kulki; 8 - pokrywa pośrednia; 9 - szpula; 10 - korpus zaworu sterującego; 11 - nakrętka; 12 - górna pokrywa; 13 - sprężyna tłoka; 14 - tłok; 15 - śruba blokująca; 16 - sektor zębaty (przekładnia); 17 - wał; 18- dwójnóg; 19 - osłona boczna; 20 - pierścień ustalający; 21 - śruba regulacyjna; 22 - szpilka kulkowa

Podczas obracania samochodu kierowca za pomocą kierownicy i wału obraca śrubę, względem osi, której nakrętka kulowa porusza się po krążących kulkach. Wraz z nakrętką porusza się zębatka tłoka, obracając sektor zębaty (koło zębate) 16, wykonany w całości z wałem 17. Dwójnóg 18 osadzony jest na wale za pomocą wielowypustów, a sam wał osadzony jest na tulejach z brązu w obudowa przekładni kierowniczej 2.

DO Kategoria:

Utrzymanie samochodu

Przekładnia kierownicza i napęd samochodu

Przekładnia kierownicza. Mechanizm kierowniczy służy do przekształcania ruchu obrotowego wału kierownicy w ruch kołysania dwójnogu i zwiększania wzmocnienia przekazywanego z kierownicy do dwójnogu sterującego. Obecność w mechanizmach kierowniczych dużego przełożenia (od 15 do 30) ułatwia jazdę. Przełożenie przekładni określa stosunek kąta skrętu do kąta skrętu pojazdu.

Ryż. 1. Kierowanie samochodem:
a - zależne zawieszenie przednich kół; b - niezależne zawieszenie

Ryż. 2. Przekładnia kierownicza samochodu GAZ -53A

Mechanizmy kierownicze dzielą się na ślimakowe, śrubowe, kombinowane i zębatkowe (przekładnia). Przekładnie ślimakowe są dostępne z przekładnią ślimakowo-rolkową, ślimakową i ślimakową. Wałek może być dwu- lub trójzębny, sektor - dwu- i wielozębny, korba - z jednym lub dwoma kolcami. W mechanizmach śrubowych przenoszenie sił odbywa się za pomocą śruby i nakrętki. W połączonych mechanizmach przenoszenie sił odbywa się za pośrednictwem następujących jednostek: śruba, nakrętka - szyna i sektor; śruba, nakrętka i korba; nakrętka i dźwignia. Mechanizmy zębatkowe składają się z koła zębatego i listwy zębatej. Najbardziej rozpowszechnioną przekładnią jest ślimak globoidalny - wałek na łożyskach tocznych. W takiej parze tarcie i zużycie są znacznie zmniejszone, a wymagane luzy zazębienia są zachowane. Mechanizmy kierownicze tego typu są stosowane w większości samochodów GAZ, VAZ, AZLK itp.

Przekładnia kierownicza ślimakowa zainstalowana w pojazdach GAZ-BZA ma ślimak globoidalny i wałek z trzema wałami, które są zazębione. Ślimak jest wciskany na wał drążony i montowany w obudowie układu kierowniczego na dwóch stożkowych łożyskach wałeczkowych. Wałek obraca się na osi w łożyskach igiełkowych. Oś wałka jest wciśnięta w głowicę wału dwójnogu, który obraca się w tulei i łożysku walcowym. Dwójnóg jest zamontowany na małych stożkowych wypustach końca wału. Sprzężenie rolki ze ślimakiem zależy od położenia śruby regulacyjnej, która jest mocowana podkładką zabezpieczającą, kołkiem i nakrętką kołpakową nakręconą na śrubę.

Wał kierownicy jest umieszczony w rurze (kolumnie kierownicy), której dolny koniec jest przymocowany do górnej pokrywy skrzyni korbowej. W górnej części kolumny kierownicy znajduje się łożysko skośne wału kierownicy, które posiada małe wypusty stożkowe do montażu kierownicy. Olej wlewa się do skrzyni korbowej przekładni kierowniczej przez otwór zamknięty korkiem gwintowanym. Mechanizmy kierownicze tego typu są instalowane w autobusach GAZ-24 Wołga, GAZ-302 Wołga, GAZ-66, LAZ-695N itp.

Śrubowa przekładnia kierownicza, montowana w pojazdach ZIL-130, składa się ze skrzyni korbowej, która jest zintegrowana z siłownikiem wspomagania kierownicy, śruby z nakrętką kulkową i zębatki tłoka z sektorem zębatym.

Ryż. 3. Przekładnia kierownicza samochodu ZIL -130

Ryż. 4. Mechanizm kierowniczy samochodu MAZ-5335

Sektor jest wykonany w jednym kawałku z wałem wahacza. Skrzynia korbowa jest zamknięta pokrywami 1,8 i 12. Nakrętka jest sztywno zamocowana w zębatce tłoka za pomocą śrub. Śruba jest połączona z nakrętką za pomocą kulek, które są ułożone w rowku 6 nakrętki i śruby.

Przekładnia kierownicza z krążącą śrubą kulową i nakrętką charakteryzuje się niskimi stratami tarcia i długą żywotnością.

W korpusie zaworu sterującego na śrubie zamontowane są dwa łożyska kulkowe oporowe, a pomiędzy nimi znajduje się suwak zaworu sterującego. Luz w tych łożyskach jest regulowany za pomocą nakrętki.

Luz w zaczepieniu zębatki tłoka i sektora zębatego reguluje się poprzez przesunięcie wału wahacza za pomocą śruby, której łeb wchodzi w otwór wału dwójnogu i opiera się na podkładce oporowej. Olej jest spuszczany do skrzyni korbowej przekładni kierowniczej przez otwór zamknięty korkiem magnetycznym.

Podczas skręcania kierownicy śruba porusza nakrętkę kulkową z zębatką tłoka, a sektor zębaty z wałem dwójnogu. Ponadto siła jest przenoszona na przekładnię kierowniczą, zapewniając obrót kół samochodu. Tak działa układ kierowniczy bez hydraulicznego wspomagania, czyli gdy silnik nie pracuje.

Połączona przekładnia kierownicza, zainstalowana na MA3-5335, składa się ze śruby i kulowej zębatki nakrętkowej, które zazębiają się z sektorem zębatym, którego wał jest jednocześnie wałkiem dwójnogu. Śruba i nakrętka mają półkoliste spiralne rowki wypełnione kulkami. Aby stworzyć zamknięty system toczących się kulek, w szynę nakrętek wkłada się wytłoczone prowadnice, które zapobiegają wypadaniu kulek. Śruba przekładni kierowniczej jest zamontowana w skrzyni korbowej w dwóch łożyskach stożkowych, a wał sektorowy w łożyskach igiełkowych.

Każda przekładnia kierownicza charakteryzuje się przełożeniem, które dla przekładni kierowniczych samochodów ciężarowych ZIL -130 i KamAE-5320 wynosi 20,0, dla samochodów GAZ -53A - 20,5, dla samochodów MA3-5335-23,6, dla autobusów RAF-2203 - 19,1 i Autobusy LAZ-695N-23.5, a dla samochodów waha się od 12 do 20.

W samochodach z rodziny KamAZ mechanizm kierowniczy typu śrubowo-nakrętkowego jest umieszczony razem z reduktorem kątowym, który przenosi moment obrotowy z przekładni kardana wału kierownicy na śrubę mechanizmu kierowniczego.

W autobusach LiAZ-677M i LAZ-4202 przekładnia stożkowa służy do przenoszenia momentu obrotowego pod kątem prostym z kierownicy przez wał Cardana do przekładni kierowniczej z sektorem ślimakowym.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy jest szeroko stosowany w samochodach z napędem na przednie koła VAZ -2108 „Sputnik” i AZLK -2141 „Moskwicz”. Jest stosunkowo prosty w produkcji i zmniejsza liczbę połączeń drążków kierowniczych.

Głównymi częściami takiego mechanizmu kierowniczego są koło zębate wycięte na wale i zębatka, które są zazębione i umieszczone w skrzyni korbowej. Gdy wał kierownicy obraca się, koło zębate obracając się, przesuwa zębatkę w kierunku wzdłużnym, który za pomocą zawiasów przenosi siłę na drążki kierownicze. Drążki kierownicze obracają koła kierowane przez końcówkę drążka kierowniczego i wahacze.

Napęd kierowniczy. Przekładnia kierownicza służy do przenoszenia siły z mechanizmu kierowniczego na kierowane koła oraz do prawidłowego względnego położenia kół podczas skręcania. Napędy skrętne dostępne są z trapezem litym (z zależnym zawieszeniem kół) oraz trapezem dzielonym (z zawieszeniem niezależnym). Ponadto drążek kierowniczy może być tylny lub przedni, to znaczy z łącznikiem poprzecznym umieszczonym za przednią belką lub przed nią.

Części układu kierowniczego z zależnym montażem kół obejmują (patrz rys. 16.2, a) dwójnóg kierowniczy, drążek wzdłużny, dźwignia drążka wzdłużnego, drążek poprzeczny i dźwignie sterujące sworzni obrotowych.

Wahacz może obracać się po łuku koła znajdującego się w płaszczyźnie równoległej do osi wzdłużnej pojazdu lub w płaszczyźnie równoległej do belki przedniej osi. W tym ostatnim przypadku nie ma ciągu wzdłużnego, a siła z dwójnogu jest przekazywana przez środkowy ciąg i dwa boczne drążki kierownicze na czopy. Dwójnóg jest przymocowany do wału za pomocą stożkowych wypustów z nakrętką we wszystkich pojazdach. W celu prawidłowego zamontowania dwójnogu podczas montażu na wale i dwójnogu wykonane są specjalne oznaczenia. Na dolnym końcu ramienia sterującego, które ma zwężający się otwór, zamocowany jest kołek z bocznym prętem.

Podłużny drążek kierowniczy wykonany jest z rury z pogrubieniami na krawędziach do mocowania części dwóch przegubów. Każdy zawias składa się z trzpienia, tulei zakrywających główkę kulkową trzpienia o powierzchniach kulistych, sprężyny, korka i korka gwintowanego. Podczas wkręcania korka główka palca jest zaciskana przez wkładki dzięki sprężynie. Sprężyna łagodzi uderzenia kół w dwójnogu i eliminuje luzy podczas zużycia części. Stoper 5 zapobiega nadmiernemu ściskaniu sprężyny, aw przypadku jej zerwania nie pozwala na wysunięcie się kołka z zawiasu.

Ryż. 5. Przekładnia kierownicza samochodu VAZ-2108 „Sputnik”

Dźwignie sterujące są obrotowo połączone z drążkami. Zawiasy mają różne wzory i są starannie zabezpieczone przed zabrudzeniem. Smar dostaje się do nich przez sutki. W niektórych modelach samochodów w drążkach przegubów stosowane są plastikowe wkładki, które nie wymagają smarowania podczas eksploatacji auta.

Ściąg ma również odcinek rurowy, na końcach którego przykręcane są końcówki. Końce łącznika poprzecznego i odpowiednio końce zawiasów mają gwinty prawy i lewy do zmiany długości łącznika podczas regulacji zbieżności kół. Końce są mocowane na drążku ściągającym za pomocą śrub ściągających.

Ryż. 6. Przeguby drążka kierowniczego:
a - ciąg wzdłużny; b, c - ciąg boczny

W poprzecznych drążkach kierowniczych zainstalowane są zawiasy, w których ruch sworznia jest dozwolony tylko prostopadle do drążka. Drążek poprzeczny z niezależnym zawieszeniem przednich kół składa się z drążka średniego i dwóch bocznych, połączonych zawiasem.

Zawias składa się z czopa kulistego, który może mieć główkę kulkową lub kulową, oraz dwóch tulei mimośrodowych, dociskanych do sworznia sprężyną trzymaną zatyczką. Dzięki takiemu urządzeniu sprężyny nie są obciążane siłami działającymi na boczny drążek kierowniczy, a luz jest automatycznie eliminowany po zużyciu części zawiasowych. Sworznie kulkowe są montowane w stożkowych otworach dźwigni i zabezpieczone nakrętkami.

Niektóre samochody osobowe wykorzystują pochłaniające energię układy kierownicze o wysokim poziomie bezpieczeństwa, aby zmniejszyć siły powodujące obrażenia kierowcy w wypadku.

Tak więc w samochodach GAZ-З02 „Wołga” gumowe sprzęgło łączące dwie części wału kierownicy służy jako urządzenie pochłaniające energię, a w samochodach AZLK-2140 wał kierownicy i kolumna kierownicy są wykonane z kompozytu, co umożliwia nieznacznie przesunąć drążek kierowniczy w kabinie pasażerskiej w przypadku kolizji samochodów.

Dodatkowo kierownica wykonana jest z zagłębioną piastą oraz miękką nakładką, co znacznie zmniejsza dotkliwość obrażeń odnoszonych przez kierowcę podczas uderzenia w niego. W celu zwiększenia bezpieczeństwa kierowcy można również zastosować inne urządzenia.

W samochodach stosowane są mechanizmy kierownicze następujących typów: robak i sektor (samochód Ural-375), ślimak i wałek (trójgrzebień w samochodach ZIL-164A i ZIL-157 oraz dwugrzebień w GAZ -53A, ZAZ -965 Zaporożec, Moskwicz- 408 ”, M-21„ Wołga ”itp.), śruba i nakrętka i połączone. Te ostatnie obejmują mechanizmy łączące śrubę i nakrętkę na rolkach obiegowych oraz szynę z sektorem (pojazdy ZIL -130, ZIL -111, BelAZ-540 i BelAZ-548).

W mechanizmie ślimak i sektor wykorzystują zarówno zwykły ślimak cylindryczny, jak i ślimak globoidalny z rowkowaną powierzchnią, których zwoje są wykonane wzdłuż łuku koła wyśrodkowanego na osi obrotu sektora. W tym drugim przypadku, nawet przy ostrych zakrętach samochodu, między zębami sektora a robakiem pozostaje niewielka szczelina.

Mechanizm z cylindrycznym ślimakiem i sektorem pokazano na ryc. 6,a. Ze ślimakiem przymocowanym do dolnego końca wału kierownicy, sektor zębaty jest zazębiony, wykonany jako jeden element z wałem ramienia kierownicy.

Na ryc. 6, b przedstawia ślimakowy mechanizm kierowniczy i rolkę. Na dolnym końcu wału kierownicy znajduje się ślimak globoidalny, który jest sprzęgnięty z rolką z dwoma grzbietami, która sprzęga się z zwojami ślimaka i znajduje się na osi zamocowanej w widelcu wału 8 ramienia kierownicy. Mechanizm tego typu jest najbardziej odporny na zużycie i wymaga najmniejszego wysiłku od kierowcy podczas skręcania.

Robaka można również sparować z sektorem bocznym. W tego typu mechanizmach kontakt między zębami nie występuje w oddzielnych punktach, jak w dotychczas rozważanych przekładniach, ale wzdłuż linii, co umożliwia przenoszenie znacznie większych sił. Jednak tarcie i straty zużycia takiej przekładni są duże. Ponadto tego typu mechanizm jest szczególnie wrażliwy na precyzję regulacji zazębienia.

Ryż. 6. Główne typy mechanizmów kierowniczych:
a - robak i sektor; b - robak i wałek; c - sektor ślimakowy i boczny; 1 - wał kierowniczy; 2 - cylindryczny ślimak; 3 - sektor zębaty; 4 - dwójnóg; 5 - dwójnóg sterujący; 6 - globoidalny robak; 7 - wałek; 8 - wał wahacza; 9 - boczny sektor zębaty

Na ryc. 7 przedstawia ślimakowy mechanizm kierowniczy i wałek o przełożeniu 20,5 samochodu GAZ-53F.

Żeliwna obudowa przekładni kierowniczej jest przykręcona do lewej podłużnicy ramy samochodu, wewnątrz której zazębiony jest ślimak globoidalny i dwurzędowa rolka. Wał kierownicy ze ślimakiem wciśniętym na jego dolny koniec jest podtrzymywany przez cylindryczne łożysko wałeczkowe w kolumnie kierownicy i dwa stożkowe łożyska wałeczkowe w obudowie przekładni kierowniczej. Ostatnie dwa łożyska nie posiadają pierścieni wewnętrznych, a ich wałki toczą się bezpośrednio po powierzchni ślimaka. Wałek osadzony jest na osi na dwóch łożyskach kulkowych, na wewnętrznym pierścieniu którego osadzony jest pierścień sprężysty. Oś rolki jest wciśnięta w głowicę wałka wahacza i jest przesunięta od osi ślimaka w kierunku bocznej pokrywy skrzyni korbowej o 5,75 mm.

Dwójnóg jest zamocowany na małych wypustach wału za pomocą nakrętki i podkładki. Cztery podwójne wypusty zapewniają prawidłowe połączenie dwójnogu z trzonem. Wał dwójnóg obraca się w cylindrycznym łożysku wałeczkowym i tulei i można go obracać o 90 °. Tuleja pasuje do skrzyni korbowej, a łożysko do pokrywy bocznej. Oprócz boku skrzynia korbowa ma również pokrywę górną i dolną. Olej wlewa się do skrzyni korbowej przez otwór zamknięty korkiem.

Skrzynia korbowa jest przymocowana do kolumny kierownicy za pomocą zacisku i śruby ściągającej. Kierownica i przycisk sygnalizacyjny są przymocowane do górnego końca drążka kierowniczego. Przewód sygnałowy biegnie wewnątrz wału kierownicy w rurze; Pomiędzy rurą a wałem montowany jest o-ring, który jest dociskany do rury za pomocą sprężyny. Górny koniec wału jest uszczelniony dławikiem sprężynowym. Wał dwójnogu jest uszczelniony uszczelkami olejowymi.

Ryż. 7. Przekładnia kierownicza samochodu GAE-53F:
1 - pierścień; 2 - wewnętrzny pierścień łożysk; 3 - piłka; 4 - oś rolki; 5 - pierścień uszczelniający; 6 - tuba; 7 - przewód sygnałowy; 8 i 17 - sprężyny; 9 i 15 - okładki; 10 i i - podkładki; 12 - łożysko stożkowe; 13 - skrzynia korbowa; 14 - korek; 16, 33 i 34 - uszczelki olejowe; 18 - wał kierownicy; 19 - kolumna kierownicy; 20 - robak globoidalny; 21 - wałek dwurzędowy; 22 - wał wahacza; 23 - śruba; 24 - zacisk; 25 i 32 - łożyska walcowe; 26 - osłona boczna; 27 - śruba regulacyjna; 28 - nakrętka; 29 - tuleja; 30 - kierownica; 31 - dwójnóg sterujący

Zazębienie ślimaka i rolki można regulować bez demontażu mechanizmu kierowniczego za pomocą śruby, w którą wchodzi trzpień dwójnogu sterującego. Jak już wskazano, osie wałka i ślimaka leżą w różnych płaszczyznach; dlatego, aby zmniejszyć luz w zaczepieniu, wystarczy przesunąć trzon dwójnogu w kierunku ślimaka poprzez wkręcenie śruby. Zwiększenie luzu można osiągnąć poprzez wykręcenie śruby. Nakrętka kołpakowa jest przykręcona na zewnątrz śruby, aby zapobiec wyciekaniu oleju ze skrzyni korbowej przez gwinty. Aby zapobiec odłączeniu się walca od ślimaka, zastosowano wewnętrzne pływy w obudowie przekładni kierowniczej. Ograniczają również obrót wału wahacza. Luz osiowy łożysk wałeczkowych reguluje się usuwając spod pokrywy skrzyni korbowej uszczelkę tekturową ze specjalną impregnacją (0,25 mm) i pergaminową (0,10-0,12 mm).

W samochodzie M-21 „Wołga” mechanizm kierowniczy ma taki sam projekt.

W samochodzie ZIL-164A zastosowano mechanizm kierowniczy ze ślimakiem i rolką z trzema grzbietami, co zwiększa możliwe kąty obrotu ramienia kierowniczego bez zakłócania zaangażowania.

Na ryc. 8 przedstawia mechanizm sterujący ślimaka cylindrycznego typu MAZ-200 i sektora bocznego. Ślimak i sektor boczny ze spiralnymi zębami są umieszczone w skrzyni korbowej. Ślimak jest dociskany do dolnego końca wału kierownicy. Podczas obracania wału kierownicy i ślimaka sektor obraca się, którego zęby końcowe są zazębione ze ślimakiem. Łożyska igiełkowe służą jako podpory wału sektorowego.

Ryż. 8. Przekładnia kierownicza samochodu MAZ-200:
1 - robak; 2 - sektor; h - uszczelki; 4 - nakrętka w kształcie; 5 - łożysko igiełkowe; 6 - skrzynia korbowa

Łożyska wału kierownicy są regulowane poprzez zmianę grubości podkładek pod kołnierzem nakrętki węzłowej.

W mechanizmie kierowniczym śruba i nakrętka samochodu MAZ -525 mają gwint na dolnym końcu wału kierownicy. Gdy wał kierownicy obraca się, nakrętka znajdująca się na swoim dolnym końcu w tulei porusza się w górę lub w dół wzdłuż wału, obracając wał ramienia kierownicy zainstalowany w tulejach w skrzyni korbowej i pokrywie skrzyni korbowej. Dolny koniec wału kierownicy nie jest zamocowany, a górny koniec ma wahliwą podporę, składającą się z łożyska kulkowego i gumowych pierścieni. Kolumna kierownicy jest połączona uchami dolnymi i górnymi z obudową kierownicy i obudową głowicy.

Przełożenie przekładni kierowniczej definiuje się jako stosunek kąta skrętu kierownicy do kąta skrętu ramienia kierowniczego. Im wyższe przełożenie, tym mniejszy wysiłek jest potrzebny do skręcania kół. Dla szybkiego skrętu przełożenie nie powinno być zbyt wysokie.

Układy kierownicze ciężarówek mają przełożenia 20-40, a samochodów 17-18.

Ryż. 9. Mechanizm kierowniczy samochodu MAZ -525

Mechanizm kierowniczy zamienia ruch obrotowy kierownicy na ruch kątowy ogniw układu kierowniczego, odbywa się to z dużym przełożeniem (20-24) w celu zmniejszenia wysiłku wkładanego przez kierowcę.

W pojazdach KamAZ stosowana jest przekładnia kierownicza ze wspomaganiem, co pokazano na ryc. 93. Sam mechanizm kierowniczy zawiera śrubę, wzdłuż której porusza się nakrętka, osadzona na krążących kulkach, oraz zębatka tłoka zazębiona zębami z sektorem zębatym.

Ponieważ kabina pojazdów KamAZ jest przesunięta do przodu i jest składana, konieczne było wprowadzenie zawiasowego połączenia kolumny kierownicy z mechanizmem kierowniczym i dodatkową przekładnią kątową.

Ryż. 10. Schemat mechanizmu wspomagania kierownicy:
1 - reaktywny tłok; 2 - chłodnica oleju; 3 - wąż wysokociśnieniowy; 4 - pompa; 5 - kolumna kierownicy; 6 - wał kardana; 7 - bieg napędowy: 8 - bieg napędzany; 9 - drążek do podważania; 10 - zębaty sektor wału dwójnogu; 11 - tłok-rzepa: 12 - śruba; 13 - nakrętka kulkowa; 14 - łożyska kulkowe: 15 - tylne łożysko oporowe; 16 - szpula; 17 - zawór sterujący; 18 - wąż niskociśnieniowy; 19 - przednie łożysko oporowe

Wał kolumny kierownicy jest połączony zawiasowo z wałem Cardana. Drugi koniec wałka jest połączony z kołem napędowym przekładni stożkowej za pomocą zawiasu. Przekładnia kątowa składa się z napędu i napędzanych kół zębatych stożkowych.

Zębnik jest jednoczęściowy, a jego wał obraca się na łożyskach igiełkowych i kulkowych. Łożysko kulkowe zębnika znajduje się w górnej pokrywie skrzyni korbowej. Napędzane koło zębate 8 jest zamontowane na wale śrubowym obracającym się w dwóch łożyskach kulkowych. Poruszająca się wzdłuż śruby nakrętka umieszczona jest w zębatce tłoka. Na jego zewnętrznej powierzchni zęby są wycięte, tworząc zębatkę i współpracując z sektorem zębatym.

Aby ułatwić ruch nakrętki, wykonuje się w niej i w śrubie półkoliste rowki śrubowe, tworząc spiralny kanał wypełniony kulkami. Wypadaniu kulek z rowków zapobiega się przez zainstalowanie w rowkach nakrętki wytłoczonych prowadnic, składających się z dwóch połówek. Tak utworzony rowek tworzy dwa zamknięte strumienie toczących się kulek. Na tym rowku, gdy śruba jest obracana, kulki toczą się, wyłaniając się z jednej strony nakrętki i wracając do niej z drugiej. Na wale śruby zamontowane są dwa łożyska oporowe z szpulą zaworu sterującego pomiędzy nimi. Łożyska i szpula zabezpieczone są nakrętką z podkładką sprężystą. Szpula jest nieco dłuższa niż gniazdo w zaworze sterującym.

W kierunku osiowym ślimak i szpula mogą poruszać się w zakresie 1,1 mm w każdym kierunku od położenia środkowego, do którego powracają sprężyny śrubowe i nurniki reakcyjne, które znajdują się pod ciśnieniem oleju dostarczanego przewodem tłocznym z łopatki pompa. Każdy obrót kierownicy przenoszony jest na śmigło i powoduje odpowiedni obrót kół. Jednak w tym przypadku koła tworzą opór, który przenoszony na śmigło ma tendencję do przemieszczania go w kierunku osiowym. Gdy opór ten przekroczy siłę wstępnego ściskania sprężyn, przemieszczenie śruby zmieni położenie szpuli. Zgodnie z kierunkiem przesuwania się ślimaka, szpula połączy jedną wnękę wzmacniacza z przewodem odprowadzającym, a drugą z przewodem spustowym. Pod ciśnieniem oleju zębatka tłoka wytwarza dodatkową siłę działającą na sektor dwójnogu i przyczyniając się do obracania kierownic samochodu.

Wraz ze wzrostem oporu obracania przednich kół wzrasta ciśnienie w komorze roboczej hydraulicznego siłownika wspomagającego. Jednocześnie pod reaktywnymi tłokami wzrasta również ciśnienie. Pod naciskiem sprężyn i nurników reakcyjnych szpula powraca do pozycji środkowej.

Kierowca podczas jazdy zawsze zachowuje wyczucie drogi, to znaczy kręcąc kierownicą, musi włożyć trochę wysiłku.

Wraz ze wzrostem oporu kierownicy przednich kół i wzrostem ciśnienia we wnęce hydraulicznego cylindra wspomagającego zwiększa się również wysiłek na kierownicy.

Pod koniec uderzenia w kierownicę zawór przesuwa się do pozycji środkowej, połączenie tej wnęki cylindra z przewodem ciśnieniowym zostaje przerwane i ciśnienie w nim spada.

W położeniu środkowym luz osiowy między zębatką a sektorem zębatym jest najmniejszy. Gdy kierownica obraca się w prawo i w lewo, prześwit w tym połączeniu zwiększa się.

Gdy silnik nie pracuje i nie ma dopływu płynu z pompy wspomagania, przekładnia kierownicza pracuje normalnie, ale kierowca musi poświęcić więcej wysiłku na jazdę.

W dolnej części obudowy przekładni kierowniczej znajduje się korek spustowy z magnesem, który wychwytuje cząsteczki metalu dostające się do płynu.

W samochodach Mińskiej Fabryki Samochodów zastosowano mechanizm kierowniczy typu śrubowo-nakrętkowego, m.in. z oddzielnym hydraulicznym wzmacniaczem.

Wał kierownicy, zamontowany na dwóch łożyskach stożkowych, posiada śrubę, po której porusza się nakrętka zębatki. Na zewnętrznej powierzchni nakrętki nacięto zębatkę, która zazębia się z zębatym sektorem wału. Dla ułatwienia ruchu nakrętki wykonano w niej i w śrubie półkoliste rowki spiralne, tworzące spiralny kanał wypełniony kulkami. Wypadaniu kulek z rowków zapobiega się, instalując wytłoczone prowadnice w rowkach nakrętki, tworząc rowek rurowy. Na tym rowku, gdy śruba jest obracana, kulki toczą się, wyłaniając się z jednej strony nakrętki i wracając do niej z drugiej.

Wałek sektora zębatego osadzony jest na trzech łożyskach igiełkowych, z których dwa znajdują się z boku mocowania dwójnogu. Sektor z pięcioma zębami współpracuje z zębami zębatki. Środkowy ząb sektora jest nieco grubszy niż pozostałe. Na jednym końcu wału sektorowego wykonane są małe wypusty do połączenia z dwójnogiem sterowniczym, który jest utrzymywany przed przemieszczeniem osiowym za pomocą nakrętki. Na drugim końcu wału sektorowego znajduje się urządzenie regulacyjne, które umożliwia ustawienie wymaganego luzu osiowego w połączeniu z nakrętką sektorową. Składa się ze śruby regulacyjnej zabezpieczonej nakrętką kontrującą.

Obudowa przekładni kierowniczej jest odlewana z żeliwa i zamykana po bokach zdejmowanymi pokrywami z uszczelkami. Punkty wyjścia ze skrzyni korbowej wału kierownicy i wału sektorowego są uszczelnione gumowymi uszczelkami. W górnej części skrzyni korbowej znajduje się korek, który zamyka otwór wlewu oleju. Na dole znajduje się otwór z tym samym korkiem spustowym oleju.

W samochodach KrAZ wcześniej zainstalowano mechanizm kierowniczy, składający się ze ślimaka i sektora przekładni bocznej ze spiralnymi zębami (obecnie działa wiele takich samochodów), a teraz używają mechanizmu w postaci śruby i nakrętki kulkowej -rack, czyli tego samego typu, co w samochodach Mińskiej Fabryki Samochodów, również z osobnym hydraulicznym wspomaganiem.

Ryż. 11. Układ kierowniczy pojazdów MAZ:
1 - szyb sektorowy; 2 - dławnica; 3 - łożyska igiełkowe; 4 - pokrywa boczna: 5 - korek spustowy; 6 - nakrętka regulacyjna; 7 - łożysko; 8 - obudowa przekładni kierowniczej: 9 - nakrętka zębatki; 10 - kulki; 11 - śruba; 12 - korek wlewowy; 13 - łożysko

DO Kategoria: - Konserwacja samochodu

W poprzednim artykule zatytułowanym „”, dowiedzieliśmy się, do czego służy mechanizm kierowniczy w samochodzie i dlaczego nakłada się na niego takie wymagania. Przyjrzyjmy się teraz rodzajom układów kierowniczych, które są aktywnie instalowane w nowoczesnych samochodach.

Przez długi czas projektanci samochodów nawet nie myśleli o wspomaganiu kierownicy. Niskie wymagania dotyczące prowadzenia i komfortu oraz niewielka powierzchnia styku stosunkowo wąskich opon umożliwiły pokonanie jednej ludzkiej siły nawet w prowadzeniu ciężkich ciężarówek. Był tylko jeden sposób na zmniejszenie wysiłku na kierownicy: zwiększenie przełożenia napędu i średnicy kierownicy. A z tym, że kierowca będzie musiał wykonać pięć lub sześć obrotów od odbicia do odbicia ogromną kierownicą, a dokładność sterowania będzie niska, musiał się pogodzić.

Najpierw pojawiło się wspomaganie kierownicy na ciężkim sprzęcie - wywrotkach górniczych. Stało się to pod koniec lat 30., przed wojną. To prawda, że ​​początkowo zaczęli używać dopalaczy pneumatycznych - były proste i zasilane sprężarką lub kolektorem dolotowym. Ale hydraulika, choć bardziej złożona i droższa niż pneumatyka, działała ciszej i dokładniej. Zdecydowali się na to projektanci samochodów osobowych. W 1951 roku seryjne pojazdy Chrysler Crown Imperial zostały po raz pierwszy wyposażone w hydrauliczne wspomagacze Hydraguide jako standardowe wyposażenie. A w Europie, w 1954 roku, Citroen DS 19 otrzymał hydrauliczne wspomaganie.

Przekładnia kierownicza.
Mechanizm kierowniczy służy do zwiększenia i przeniesienia na przekładnię kierowniczą siły wywieranej przez kierowcę na kierownicę. W samochodach osobowych stosowane są głównie mechanizmy sterowania ślimakowego i zębatkowego. Zaletami mechanizmu „ślimakowo-rolkowego” są: niska skłonność do przenoszenia wstrząsów z nierówności drogi, duże kąty obrotu kół, możliwość przenoszenia dużych sił. Wadą jest duża liczba drążków i przegubów z ciągle narastającym luzem, „ciężka” i mało informacyjna kierownica. W końcu minusy okazały się ważniejsze niż plusy. W nowoczesnych samochodach takie urządzenia praktycznie nie są używane.

Najpopularniejszym dzisiaj jest przekładnia kierownicza z zębatką. Niska waga, kompaktowość, niska cena, minimalna liczba prętów i przegubów – wszystko to doprowadziło do szerokiego zastosowania. Mechanizm zębatkowy jest idealny do konfiguracji z napędem na przednie koła i zapewnia większą łatwość i precyzję kierowania. Jednak są też wady: ze względu na prostotę konstrukcji wszelkie pchnięcia z kół są przenoszone na kierownicę. A taki mechanizm nie do końca nadaje się do ciężkich maszyn.

Napęd kierowniczy.

Przekładnia kierownicza ma za zadanie przenosić siłę z mechanizmu kierowniczego na koła kierowane, zapewniając jednocześnie ich obrót pod nierównymi kątami. Jeśli oba koła zostaną obrócone o tę samą wartość, koło wewnętrzne będzie krzyżowało się na drodze (ślizgało się na boki), co zmniejszy skuteczność kierowania. Ten poślizg, który również wytwarza dodatkowe ciepło i zużycie koła, można wyeliminować, obracając koło wewnętrzne pod większym kątem niż koło zewnętrzne. Podczas pokonywania zakrętów każde z kół opisuje swój własny okrąg, który różni się od pozostałych, a koło zewnętrzne (najdalej od środka skrętu) porusza się po większym promieniu niż koło wewnętrzne. A ponieważ mają one odpowiednio wspólny środek obrotu, wewnętrzne koło musi być obrócone pod większym kątem niż zewnętrzne. Zapewnia to konstrukcja tak zwanego „łącznika kierowniczego”, w skład którego wchodzą ramiona obrotowe i drążki kierownicze z zawiasami. Wymagany stosunek kątów obrotu kół zapewnia dobór kąta pochylenia drążków kierowniczych względem osi wzdłużnej pojazdu oraz długości drążków kierowniczych i łącznika poprzecznego.

- Przekładnia kierownicza typu ślimakowego zawiera:
- kierownica z wałkiem,
- skrzynia korbowa przekładni ślimakowej,
- pary „robak-rolka”,
- ramię sterujące.

Para rolek ślimakowych jest stale zazębiona z obudową przekładni kierowniczej. Ślimak to nic innego jak dolny koniec drążka kierowniczego, a rolka z kolei znajduje się na drążku kierowniczym. Gdy kierownica się obraca, rolka zaczyna się przesuwać wzdłuż gwintu ślimaka, co prowadzi do obrotu wału ramienia kierownicy. Para ślimakowa, jak każde inne połączenie przekładni, wymaga smarowania, dlatego olej wlewa się do skrzyni korbowej przekładni kierowniczej, której marka jest wskazana w instrukcji samochodu. Efektem współdziałania pary „ślimak-rolka” jest przekształcenie obrotu kierownicy w obrót ramienia kierownicy w jednym lub drugim kierunku. A następnie wysiłek jest przenoszony na przekładnię kierowniczą, a następnie na kierowane (przednie) koła. Nowoczesne samochody używają bezpiecznego drążka kierowniczego, który może się złożyć lub złamać, gdy kierowca uderzy w kierownicę w wypadku, aby uniknąć poważnego uszkodzenia klatki piersiowej.

Zastosowano przekładnię kierowniczą z mechanizmem ślimakowym obejmuje:
- drążki boczne prawe i lewe,
- średni ciąg,
- ramię wahadłowe,
- prawe i lewe dźwignie skrętne kół.

Każdy drążek kierowniczy ma na końcach zawiasy, dzięki którym ruchome części układu kierowniczego mogą się swobodnie obracać względem siebie i nadwozia w różnych płaszczyznach.

- Mechanizm zębatki kierownicy.

Ta przekładnia kierownicza Siła przenoszona jest na koła za pomocą przekładni czołowej lub śrubowej, zamontowanej w łożyskach oraz zębatki poruszającej się w tulejach prowadzących. Aby zapewnić bezluzowe sprzężenie, zębatka jest dociskana do przekładni sprężynami. Przekładnia kierownicza jest połączona wałkiem z kierownicą, a zębatka jest połączona z dwoma poprzecznymi prętami, które można zamocować w środku lub na końcach zębatki. Mechanizmy te mają małe przełożenie, co umożliwia szybkie obrócenie kierowanych kół do wymaganej pozycji. Pełny obrót kół kierowanych z jednej skrajnej pozycji do drugiej odbywa się w 1,75 ... 2,5 obrotach kierownicy.

Czy wiesz, jak nazywa się kierownica samochodu wyścigowego? Kierownica! A w naszych samochodach tylko kierownica... Czujesz różnicę? Ale zostawmy Schumachera Schumachera i porozmawiajmy o tym, co jest sterowniczy, lub Przekładnia kierownicza.

Układ kierowniczy służy do sterowania pojazdem i zapewnienia jego ruchu w określonym kierunku na polecenie kierowcy. System obejmuje Przekładnia kierownicza i przekładni kierowniczej. Aby wyobrazić sobie pracę mechanizmów kierowniczych różnych generacji, wyjaśnienie podzielimy na trzy części, czyli ile ich jest w branży motoryzacyjnej.

Sterowanie przekładnią ślimakową

Swoją nazwę zawdzięcza systemowi napędu kolumny kierownicy, a mianowicie przekładni ślimakowej. Układ kierowniczy obejmuje:

• kierownica (chyba nie trzeba tłumaczyć?)
• wał kierowniczy z poprzeczką, to metalowy drążek z otworami z jednej strony do mocowania kierownicy, a z drugiej wewnętrznymi otworami do mocowania do kolumny kierownicy. Pełne mocowanie zapewnia śruba rzymska, która zaciska połączenie między wałem a „ślimakiem” napędu kolumny. W miejscu gięcia wału jest on instalowany, za pomocą którego przenoszona jest boczna siła obrotu.
• kolumna kierownicy, urządzenie zmontowane w jednej odlewanej obudowie, która zawiera przekładnię ślimakową i napędzaną. Napędzane koło zębate jest sztywno połączone z ramieniem kierowniczym.
• drążki kierownicze, końcówki i „wahadło”, zestaw tych części połączonych ze sobą za pomocą połączeń kulowych i gwintowanych.

Działanie mechanizmu kierowniczego jest następujące: gdy kierownica się obraca, siła obrotowa jest przenoszona na przekładnię ślimakową kolumny, „ślimak” obraca napędzane koło zębate, które z kolei napędza dwójnóg kierownicy. Dwójnóg jest podłączony do środkowego drążka kierowniczego, drugi koniec drążka jest przymocowany do ramienia wahadła. Dźwignia jest zamontowana na wsporniku i sztywno przymocowana do karoserii. Z dwójnogu i „wahadła” są boczne pręty, które są połączone z końcówkami steru za pomocą złączy zaciskanych. Końcówki są połączone z koncentratorem. Ramię sterujące podczas skręcania przenosi siłę jednocześnie na łącznik boczny i na środkową dźwignię. Środkowa dźwignia aktywuje drugie ogniwo boczne, a piasty obracają odpowiednio koła.

Taki system był powszechny w starych modelach Zhiguli i BMW.

Przekładnia kierownicza z zębatką i zębnikiem

Obecnie najbardziej rozpowszechniony system. Główne węzły to:

• kierownica (kierownica)
• wał kierownicy (taki sam jak w przekładni ślimakowej)
• Przekładnia kierownicza to zespół zębatki, który jest napędzany przez przekładnię kierowniczą. Zmontowany w jeden korpus, zwykle wykonany z lekkiego stopu, mocowany jest bezpośrednio do karoserii samochodu. Na końcach listwy zębatej wykonane są otwory gwintowane do mocowania drążków kierowniczych.
• drążki kierownicze to metalowy pręt, na jednym końcu którego znajduje się nić, a na drugim zawiasowe urządzenie kulowe z gwintem.
• wskazówka dotycząca kierowania, jest to korpus z przegubem kulowym i gwintem wewnętrznym do wkręcania drążka kierowniczego.

Gdy kierownica się obraca, siła jest przenoszona na koło zębate, które napędza drążek kierowniczy. Szyna „opuszcza” ciało w lewo lub w prawo. Siła jest przenoszona na ramię sterujące końcówką. Końcówkę wkłada się do piasty, którą później obraca.

Aby zmniejszyć wysiłek kierowcy, gdy kierownica się obraca, wspomaganie kierownicy zostało wprowadzone do zębatkowego urządzenia sterującego, omówimy je bardziej szczegółowo

Wspomaganie kierownicy jest urządzeniem pomocniczym do obracania kierownicą. Istnieje kilka rodzajów wspomagania kierownicy. to wzmacniacz hydrauliczny, wzmacniacz hydroelektryczny, wzmacniacz elektryczny i wzmacniacz pneumatyczny.

1. Wspomaganie hydrauliczne składa się z napędzającej pompy hydraulicznej, układu węży wysokociśnieniowych i zbiornika płynu. Obudowa zębatki jest hermetycznie zamknięta, ponieważ zawiera płyn do wspomagania kierownicy. Zasada działania hydraulicznego wzmacniacza jest następująca: pompa wytwarza ciśnienie w układzie, ale jeśli kierownica jest na miejscu, pompa po prostu tworzy cyrkulację płynu. Gdy tylko kierowca zacznie kręcić kierownicą, krążenie zostaje zablokowane, a płyn zaczyna naciskać na szynę, „pomagając” kierowcy. Nacisk skierowany jest w kierunku, w którym obraca się kierownica.
2. V hydroelektrownia system jest dokładnie taki sam, tylko pompa napędza silnik elektryczny.
3. V elektryczny wzmacniacz używany jest również silnik elektryczny, ale jest on podłączony bezpośrednio do szyny lub do wału kierownicy. Kontrolowane przez elektroniczną jednostkę sterującą. Elektryczny wzmacniacz nazywany jest również adaptacyjnym wzmacniaczem ze względu na możliwość przykładania różnych sił do obrotu kierownicy, w zależności od prędkości ruchu. Dobrze znany system Servotronic.
4. Wzmacniacz pneumatyczny jest to bliski „krewny” hydraulicznego wzmacniacza, tylko płyn został zastąpiony sprężonym powietrzem.

Aktywny układ kierowniczy

Najbardziej „zaawansowana” obecnie obejmuje:

• drążek kierowniczy z silnikiem elektrycznym
• elektroniczna jednostka kontrolująca
• ściągi, końcówki
• kierownica (ale co bez niej?)

Jak działa układ kierowniczy coś przypomina. Kiedy kierownica się obraca, obraca się przekładnia planetarna, która napędza zębatkę, ale tylko przełożenie jest zawsze inne, w zależności od prędkości samochodu. Faktem jest, że koło słoneczne jest obracane z zewnątrz przez silnik elektryczny, dlatego w zależności od prędkości obrotowej zmienia się przełożenie. Przy niskiej prędkości przełożenie jest jednością. Ale przy większym przyspieszeniu, gdy najmniejszy ruch kierownicy może prowadzić do negatywnych konsekwencji, silnik elektryczny włącza się, obraca koło słoneczne, dlatego konieczne jest mocniejsze obracanie kierownicy podczas skręcania. Przy niskich prędkościach pojazdu silnik elektryczny obraca się w przeciwnym kierunku, zapewniając wygodniejszą obsługę.

Reszta procesu wygląda jak prosty system zębatkowy.

Zapomniałeś czegoś? Oczywiście zapomniane! Zapomniałem o jeszcze jednym systemie - śrubie. To prawda, że ​​ten system bardziej przypomina przekładnię ślimakową. Tak więc - na wale obrobiony jest gwint śrubowy, wzdłuż którego rodzaj nakrętki "pełza", to zębatka z gwintem w środku. Zęby zębatki aktywują sektor sterowania, który z kolei zdradza ruch do dwójnogu, a następnie jak w systemie robaka. Aby zmniejszyć tarcie, wewnątrz „nakrętki” znajdują się kulki, które „krążą” podczas obrotu.

Przekładnia kierownicza jest częścią układu kierowniczego, która ułatwia jazdę dzięki dużemu przełożeniu w skrzyni biegów. Na konstrukcję mechanizmów kierowniczych nakładane są następujące wymagania:

• zapewnienie określonego charakteru zmiany przełożenia przekładni kierowniczej;
• wysoka wydajność przy przenoszeniu mocy z kierownicy na dwójnóg;
• zdolność mechanizmu kierowniczego do odbierania sił z kół kierowanych na kierownicę, co jest niezbędne do stabilizacji kół kierowanych.

Mechanizmy kierownicze są wykonane z wystarczająco dużymi przełożeniami. Przełożenie przekładni (mm) określa stosunek kątów obrotu kierownicy i wału dwójnogu mechanizmu kierowniczego. W przypadku samochodów przełożenie wynosi od 16 do 20, a w przypadku ciężarówek 20-25. Zwykle przełożenie przekładni kierowniczej jest stałe (tabela 20.1).

Tabela 20.1. Przełożenia przekładni kierowniczej

Konstrukcja niektórych mechanizmów sterujących umożliwia zmianę przełożenia, gdy kierownica jest obracana w górę (dla ciężarówek) lub w dół (dla samochodów). Ma to na celu poprawę bezpieczeństwa jazdy przy dużych prędkościach i ułatwienie kontroli pojazdu podczas manewrowania.

Najczęściej stosowane są trzy rodzaje mechanizmów kierowniczych: ślimak, śruba oraz zębatka i zębnik. W ślimakowym i zębatkowym układzie kierowniczym jedna para części uczestniczy w przenoszeniu siły na wał dwójnogu, a w śrubowym układzie kierowniczym, ze względu na małą sprawność pary śrub, wprowadzana jest kolejna dodatkowa para. Dlatego takie mechanizmy sterujące nazywane są kombinowanymi.

Przekładnie ślimakowe są używane zarówno w samochodach, jak i ciężarówkach i autobusach. Różnią się kształtem ślimaka i konstrukcją wbijanego elementu współpracującego ze ślimakiem. Najbardziej rozpowszechnione są robak i wałek mechanizmy sterujące. Para kierownicza składa się z globoidalnego ślimaka i dwu- lub trzyrzędowej rolki. Robak nazywany jest globoidalnym, ponieważ ma kształt wklęsły, czyli kształt jednoarkuszowej hiperboloidy obrotowej. Taka przekładnia ma dużą nośność ze względu na jednoczesne zazębienie dużej liczby zębów i małe straty tarcia, ponieważ tarcie ślizgowe w tej przekładni jest zastępowane tarciem tocznym.

Przy sprzęganiu ślimaka z rolką zapewniona jest zmienna szczelina: od praktycznie bezszczelinowej sprzęgnięcia w środkowej pozycji rolki, odpowiadającej ruchowi prostoliniowemu, do znacznie zwiększonej szczeliny w skrajnych położeniach. Ta zmiana prześwitów jest osiągana poprzez przesunięcie środka dwójnogu w kierunku ślimaka. Niezbędne jest zapobieganie zakleszczeniu się mechanizmu kierowniczego w skrajnych położeniach po regulacji, wynikającego ze zużycia szczeliny w środkowej części przekładni ślimakowej.

Na ryc. 20,5 przedstawia ślimakową przekładnię kierowniczą samochodu GAZ-66-11. Składa się ze skrzyni korbowej /, w której znajduje się ślimak 6, trzy siatki kalenicowe 2. Ślimak jest wciskany na wał drążony 7 i montowany w skrzyni korbowej na dwóch łożyskach stożkowych 5 i 8. Między dolną pokrywą 4 a w obudowie kierownicy zainstalowano kilka cienkich podkładek papierowych 3 do regulacji łożysk ślimakowych.

Ryż. 20.5. Przekładnia kierownicza ślimakowa samochodu GAZ-66-11: 1 - korbowód; 2 - klip wideo; 3 - podkładki; 4- Dolna pokrywa; 5, 8, 11, 17, 18- namiar; 6- Robak; 7 - wał; 9 - klucz; 10 - oś; 12 - śruba; 13 - Szpilka; 14 - trzon dwójnogu; 15 - kołnierz uszczelniający; 16 - dwójnóg; 19 - podkładka zabezpieczająca; 20 - śruba

Rolka zamontowana na osi 10 na łożyskach 77 w policzkach głowicy dwójnogu. Wał dwójnogu obraca się w dwóch łożyskach 77 i 18. Kołnierz uszczelniający jest zainstalowany w punkcie wyjścia wału dwójnogu 15. Dwójnóg jest zamontowany na szczelinowej części wału 16. Prawidłową instalację dwójnogu uzyskuje się dzięki obecności na nim czterech podwójnych wypustów.

Sprzężenie ślimaka z rolką reguluje się za pomocą śruby 72, która jest wkręcana w boczną pokrywę skrzyni korbowej. Śruba mocowana za pomocą podkładki zabezpieczającej/9, szpilka 13 i orzechy 20.

Wał ślimakowy z kluczem 9 połączony z dolnym widelcem wału kierownicy. Wał kierowniczy składa się z górnego wału kierownicy i wału pośredniego, połączonych ze sobą oraz z reduktorem przekładni kierowniczej za pomocą przegubów Cardana. Piasta kierownicy jest zamontowana na końcu wału kierownicy.

Typ ślimakowej przekładni kierowniczej to przekładnia sterowa podobna do robaka, ale z bocznym sektorem, który jest używany w pojeździe Ural-4320 (ryc. 20.6). Para kierownicza składa się z dwukierunkowego cylindrycznego ślimaka 2 i bocznego sektora 3 ze spiralnymi zębami skośnymi. Ślimak jest zamocowany na wale 4 , który obraca się na łożyskach 7, umożliwiając niewielki ruch osiowy. Sektor 3 wykonane w jednym kawałku z wałem 6, na gniazdach, w których zainstalowany jest dwójnóg 5.

Kąty spiral robaka i sektora są różne. Z trapezoidalnym profilem przekroju zwojów ślimaka i zębów sektora stykają się wzdłuż linii, dlatego zęby odbierają przenoszone obciążenie na całej długości osiowej. Zmniejsza to obciążenie zębów, zmniejsza naprężenia kontaktowe i zwiększa odporność przekładni na zużycie. Wał dwójnóg 6 osadzone z dużą precyzją na wydłużonych łożyskach igiełkowych 7. Ugięcie ślimaka ograniczone jest specjalnym ogranicznikiem 8 zainstalowany w obudowie skrzyni sterowniczej. Podobny nacisk 9 ogranicza ugięcie sektora z przeciwnej strony. Za-

Ryż. 20.6. Przekładnia kierownicza samochodu Ural-4320: 1 - łożysko; 2 - Robak; 3 - sektor; 4 - wał ślimakowy; 5 - dwójnóg; 6 - trzon dwójnogu; 7 - łożysko igiełkowe; 8, 9 - zatrzymuje się; 10 -

podkładka regulacyjna

sprzęgło ślimaka z sektorem regulowane jest doborem grubości podkładki z brązu 10 znajduje się między pokrywą skrzyni korbowej a sektorem. Luz w zaczepieniu zwiększa się, gdy ślimak jest obracany w obu kierunkach od pozycji środkowej, aby uniknąć zakleszczenia mechanizmu kierowniczego w skrajnych położeniach.

Śrubowe przekładnie kierownicze Stosowane są w pojazdach o dużej ładowności i z reguły mają dwie pary robocze: nakrętkę i sektor zębatkowy. Różnią się one od konwencjonalnej pary śrub tym, że moment jest przenoszony ze śruby na nakrętkę nie bezpośrednio, ale przez kulki. W tym przypadku bieżnie dla nich są spiralnymi rowkami wykonanymi na korpusie śruby i nakrętce. Podczas obracania śruby kulki krążą w nakrętce w zamkniętym okręgu, wysuwając się z kanału śruby przez otwór po jednej stronie nakrętki i powracając do nakrętki przez kanał obejściowy po przeciwnej stronie. Zastosowanie kulek krążących pozwala na zastąpienie tarcia ślizgowego w parze śruba-nakrętka tarciem tocznym, co zwiększa sprawność przekładni zarówno w kierunku do przodu, jak iw kierunku przeciwnym. Poprawia to warunki stabilizacji kierownic, ale też sprawia, że ​​mechanizm jest dość wrażliwy na wstrząsy z drogi. Dlatego należy zainstalować amortyzatory lub wspomaganie kierownicy, aby złagodzić wstrząsy. Głębokość rowka śrubowego jest zmienna, a grubość środkowego zęba sektora jest zwiększona w porównaniu z innymi zębami, aby uniknąć zakleszczenia w skrajnych położeniach.

Luz w sprzęgnięciu zębatki tłoka z sektorem wału dwójnogu jest regulowany przez ruch osiowy wału dwójnogu za pomocą specjalnej śruby regulacyjnej. Luz w parze śruba-nakrętka nie jest regulowany, dlatego wysoką niezawodność i wymaganą żywotność w tym połączeniu zapewnia zastosowanie wysokiej jakości stali stopowych.

Przekładnię kierowniczą samochodu ZIL-431410 pokazano na ryc. 20.7. Skrzynia biegów jest połączona z wałem kierownicy za pomocą wału kardana z dwoma przegubami. Furman 3 skrzynia biegów jest odlewana z żeliwa i posiada dolny/pośredni 9, górny 14 i boczny 19 okładka. Zębatka tłoka znajduje się w skrzyni korbowej 4, w którym nakrętka kulkowa jest zamocowana na stałe 6. Nakrętka kulkowa jest montowana ze śrubą w taki sposób, że powstają spiralne rowki, w które wkładane są kulki 8. W rowku nakrętki kulkowej, połączonej dwoma otworami z rowkiem na śrubę, wstawia się dwa wytłoczone rowki 7, tworząc rurkę, wzdłuż której kulki, toczące się, gdy śruba 5 jest obracana z jednego końca nakrętki, powracają do jej drugi koniec.

Szyna tłokowa 4 oczek z sektorem zębatym, 18 wał 21 dwójnóg, który obraca się na tulejach z brązu wciśniętych w skrzynię korbową. Ruch osiowy wału dwójnogu odbywa się poprzez obracanie śruby regulacyjnej 20, którego głowa wchodzi w otwór wału dwójnogu. Podczas dokręcania śruby regulacyjnej

Ryż. 20.7. Winylowa przekładnia kierownicza samochodu ZIL-431410: 1 - Dolna pokrywa; 2 - wtyczka; 3 - korbowód; 4 - stojak tłokowy; 5 - śruba; 6 - śruba; 7 - rynna; 8 - piłka; 9 - pokrywa pośrednia; 10 - łożysko oporowe; 11 - zawór kulowy; 12 - szpula; 13 - korpus zaworu sterującego; 14 - Górna obudowa; 15 -wiosna; 16 - reaktywny tłok; 17 - śruba dociskowa; 18 - sektor zębaty; 19 - boczna okładka; 20 - śruba regulacyjna; 21 - dwójnóg; 22 - wtyczka magnetyczna; 23 - dwójnóg

prześwit w zazębieniu sektora zębatego, który z tego powodu wzrasta, moment oporu toczenia nie powinien przekraczać 500 N. Na zewnętrznym rowkowanym końcu wału zainstalowany jest dwójnóg 23.

Gdy kierownica się obraca, siła kierowcy jest przenoszona przez wał kierownicy i przekładnię kardana na śrubę 5. Nakrętka kulkowa 6 porusza się wzdłuż osi ślimaka, niesie wzdłuż zębatki tłoka 4 który obraca sektor zębaty 18 z wałem 21 dwójnóg wokół własnej osi. Siła dwójnóg 23 przekazywane do przekładni kierowniczej, która obraca kierowane koła.

Mechanizmy kierownicze pojazdów KamAZ, KrAZ, MAZ działają w podobny sposób.

Mechanizmy sterowania zębatką i zębnikiem są proste w konstrukcji i kompaktowe, mają wysoką sprawność, dzięki czemu znajdują szerokie zastosowanie w samochodach osobowych. Ostatnio takie mechanizmy są stosowane w lekkich ciężarówkach z niezależnym zawieszeniem. Para robocza to zębatka zębata, o normalnym profilu zębów koła zębatego i zębatki, przełożenie mechanizmu jest stałe. Nowoczesne zębatkowe mechanizmy kierownicze mogą mieć zmienne przełożenie, co uzyskuje się poprzez wycięcie zębów zębatki o specjalnym profilu.

Zwiększona wrażliwość na wpływy zewnętrzne z powodu niskiego tarcia, wrażliwość na drgania kierownicy wymusza instalację amortyzatorów lub wzmacniaczy do pochłaniania wstrząsów.

Zębatka przekładnia kierownicza (rys.20.8) składa się ze skrzyni korbowej 2, w którym na dwóch łożyskach 6 oraz? zainstalowane jest koło napędowe 7, które jest zazębione z zębatką 10. Stojak jest dociskany sprężyną do koła zębatego 12 przez spiekany stop 11. Luz zazębienia jest regulowany za pomocą nakrętki 13.

Ryż. 20.8. Przekładnia kierownicza zębatkowa samochodu VAZ-2109: 1 - ochronny pokrowiec; 2 - obudowa przekładni kierowniczej; 3 - elastyczne sprzęgło; 4 - ramię obrotowe; 5 - drążek kierowniczy; 6 - łożysko rolkowe; 7 - koło zębate; 8 - łożysko kulkowe; 9 - wał kierowniczy; 10 - szyna; 11 - przystanek kolejowy; 12 - wiosna; 13 - zatrzymaj nakrętkę

Podczas obracania wału 9, podłączony do kierownicy, bieg 7 porusza zębatkę 10, z którego siła przenoszona jest na drążki kierownicze, a następnie poprzez dźwignie obrotowe 4 na kołach.

Kolumny i wały kierownicy. W ogólnym przypadku przeniesienie obrotu z kierownicy na mechanizm kierowniczy odbywa się za pomocą wału, który znajduje się wewnątrz kolumny. Na ciężarówkach (rys. 20.9, a, b) kolumna kierownicy 3, montowany wewnątrz kabiny kierowcy, mocowany środkową częścią do panelu wewnętrznego i panelu przedniego kabiny. Kolumna kierownicy może być wyposażona w kolektor klaksonu i włącznik kierunkowskazów. Wał 8 zainstalowany w kolumnie 3 na łożyskach 7 i kierownicy 4 połączony z wałem za pomocą klucza lub wielowypustów i zabezpieczony nakrętką. Dolny koniec wału ma rowek do mocowania jarzma przegubu uniwersalnego. Na środku kierownicy znajduje się urządzenie kontaktowe do przycisku sygnału.

Wał kierownicy i śruba przekładni kierowniczej nie zawsze są wyrównane ze względu na układ pojazdu i konieczność prawidłowego montażu kierownicy. Ponadto kąt między wałem a śmigłem może się różnić, ponieważ kabina może nieznacznie przesuwać się w stosunku do ramy. Dlatego wał jest połączony ze śrubą za pomocą napędu kardana. 2. W niektórych pojazdach z kabiną nad silnikiem napęd Cardana umożliwia podniesienie kabiny w celu zapewnienia dostępu do silnika. Transmisja kardana mechanizmu kierowniczego jest

Ryż. 20.9. Kolumny kierownicze do samochodów ciężarowych: a- KamAZ-5320; b- GAZ-66-11; v- przekładnia kątowa; 1 - zawór sterujący wspomagania kierownicy; 2 - transmisja kardana; 3 - kolumna kierownicy; 4 - koło; 5 - Przekładnia kierownicza; 6 - przekładnia kątowa; 7 - łożysko; 8 - wał kierowniczy; 9 - uchwyt montażowy; 10 - napędowe koło zębate; 11 - pokrywka; 12 - wał napędzającego koła zębatego; 13, 14 - łożyska; 15 - napędzane koło zębate

Istnieją dwa przeguby o nierównych prędkościach kątowych, które są zbliżone konstrukcją do tych stosowanych w skrzyni biegów samochodu.

W przypadku umieszczenia kabiny nad silnikiem, kolumna kierownicy jest umieszczona niemal pionowo, a do przeniesienia obrotu pod dużym kątem na śmigło w przekładni kierowniczej stosuje się przekładnię kątową 6 (rys. 20, v) z przełożeniem 1. Wał 12 z przekładnią napędową 10 montowany w obudowie na łożyskach kulkowych 13, mocowany nakrętką z podkładką zabezpieczającą. Napędzany bieg 15 połączony ze śrubą za pomocą wielowypustów, co pozwala na ruch śruby względem koła zębatego w kierunku wzdłużnym.

W samochodach osobowych (rys.20.10, a) kolumna kierownicy zawiera wał 7 umieszczony w rurze przymocowanej do przedniego panelu. Połączenie wału kierownicy z wałem z przekładnią napędową przekładni kierowniczej odbywa się za pomocą elastycznego sprzęgła. Wał obraca się na łożysku 3, kierownica jest zamontowana na górnym końcu wału na wypustach. W nowoczesnych pojazdach kolumna kierownicy może mieć kilka pozycji regulacji pionowej i wzdłużnej, co ułatwia obsługę, co komplikuje jej konstrukcję.

Ryż. 20.10. Kolumny kierownicy samochodu: a- kolumna kierownicy; b- odkształcalny wał kierownicy; / - wał kierowniczy; 2 - kolumna kierownicy ze wspornikiem montażowym; 3 - łożysko; 4 - perforowany rurowy wał kierowniczy

Kolumny kierownicy mogą spowodować poważne obrażenia kierowcy w wypadku. Aby zmniejszyć niebezpieczne uderzenie kolumny kierownicy w kierowcę, zastosowano kierownicę, która odkształca się przy uderzeniu i pochłania część energii uderzenia. W razie wypadku wał kierownicy musi zgiąć się lub odłączyć, nie przesuwając się na więcej niż 127 mm do wnętrza kabiny pasażerskiej. Odbywa się to poprzez montaż odpornych na zderzenia kolumn kierownicy, które są elementem bezpieczeństwa biernego samochodu.

W samochodzie VAZ-2121 wał jest złożony, ponieważ ma przekładnię kardana, a energia uderzenia jest pochłaniana przez wspornik montażowy kolumny kierownicy o specjalnej konstrukcji.

W samochodzie GAZ-3102 elementem pochłaniającym energię jest gumowa tuleja zainstalowana między dwiema częściami wału kierownicy.

Odkształcalny wał kierownicy może również pochłaniać energię uderzenia podczas kolizji. 4 zainstalowany na samochodach zagranicznych (rys.20.10, b). Taki wałek to perforowana rura, którą można znacznie skrócić przy użyciu siły w kierunku osiowym.

Wał kierowniczy może również składać się z dwóch części i jest połączony kilkoma podłużnymi płytami, które uginają się pod wpływem uderzenia, pochłaniając energię.